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한덕현, 정항철, 김보람, 김대원
2020 / 한국수처리학회지
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본 연구는 리튬 이차전지 제조 공정에서 발생하는 리튬 폐액을 전기투석을 이용하여 재활용하고 리튬 농축 효율을 평가했습니다. 전압 및 용액 비율 변화에 따른 전기투석 효율을 분석한 결과, 최적 조건에서 초기 농도 대비 약 128%의 리튬 농축 증가를 확인했습니다.
Rechargeable lithium batteries : from fundamentals to applications
Electrolytes, interfaces and interphases : fundamentals and applications in batteries
Recycling of Spent Lithium-Ion Batteries : Processing Methods and Environmental Impacts
Reuse and recycling of lithium-ion power batteries
Battery technology handbook
Lithium-ion batteries : advanced materials and technologies
實存哲學 : 살았는가 죽었는가?
Catalyst separation, recovery and recycling : chemistry and process design
Lithium batteries and other electrochemical storage systems
Electrolytic method for recovery of lead from scrap batteries : scale-up study using 20-liter multielectrode cell
Nonaqueous electrochemistry
Electrolytes for lithium and lithium-ion batteries
Lithium-sulfur batteries : advances in high-energy density batteries
Electrochemistry for the environment
Lithium batteries : science and technology
Lithium-ion batteries enabled by silicon anodes
Recycling of consumer dry cell batteries
한국수처리학회지
한덕현, 정항철, 김보람, 김대원Korean Journal of Metals and Materials
Hong-Il So; Jae-Woo Ahn; Yeon-Chul Cho; In-Hwan Jang; Jaeheon Lee; Jueun Lee대한금속·재료학회지
이주은, 소홍일, 조연철, 장인환, 안재우, 이재헌ACS Sustainable Chemistry & Engineering
A.H.M. Golam Hyder; Bintang Nuraeni; Sabine M. Gallagher; Mason Wasilk; Jessica D. Macholz; Albert L. Lipson; Jeffrey SpangenbergerDesalination
Yun T.,Kim J.,Lee S.,Hong S.Results in Engineering
Yiwei Zhou; Jingwei Zhang; Zhuo Chen; Jianhong XuJOURNAL OF CLEANER PRODUCTION
Zhang, Ye; Sun, Wei; Xu, Rui; Wang, Li; Tang, HonghuJournal of Korean Society of Water Science and Technology
Boram Kim; Deokhyun Han; Dae-Weon Kim; Hang-Chul JungACS Sustainable Chemistry and Engineering
Qiu Y.,Ruan H.,Tang C.,Yao L.,Shen J.,Sotto A.DESALINATION
Yuan, Hefeng; Li, Muzi; Cui, Li; Wang, Lijuan; Cheng, FangqinFrontiers of Chemical Science and Engineering
Zhao C.,He M.,Cao H.,Zheng X.,Gao W.,Sun Y.,Zhao H.,Liu D.,Zhang Y.,Sun Z.Clean Technology
진연호, 김보람, 김대원Current Opinion in Electrochemistry
Calvo, Ernesto JulioMetals
Schwich L.,Sabarny P.,Friedrich B.Journal of Cleaner Production
Kim J.,Moon I.,Kim J.ACS Sustainable Chemistry and Engineering
Shen X.,Li B.,Hu X.,Sun C.F.,Hu Y.S.,Yang C.,Liu H.,Zhao J.ACS Applied Materials and Interfaces
Zhang, B.; Yang, L.; Zhu, F.; Hu, X.; Niu, C.; Ding, H.; Chen, S.; Hong, N.; Deng, W.; Zou, G.; Hou, H.; Ji, X.IOP Conference Series: Earth and Environmental Science
Prasakti, L.; Prasetya, A.; Suryohendrasworo, R.M.S.D.; Puteri, S.N.S.H.Journal of Environmental Chemical Engineering
Yang Z.,Zhang Y.,Yu H.,Liu L.,Li Y.,Hao T.,Meng Q.,Dong P.Environmental Science: Water Research and Technology
Joo, Hwajoo; Kim, Seoni; Kim, Seongsoo; Choi, Minjune; Kim, Seung-Hyun; Yoon, Jeyong전필 / 학사
미래의 주요 산업들에서 수요가 증가할 것으로 예상되는 광물 자원 및 에너지 자원에 대해 알아보고, 해당 자원의 회수법에 대한 지식을 습득한다. 응집/침전, 흡착, 증류/결정화, 분리막, 액체추출 등 다양한 공정을 이용한 회수법에 대해 학습하며, 전극을 이용한 전기화학적 회수 또한 소개한다. 특히, 주요 광물들의 개발 시 사용되던 전통적인 회수법과 새로이 자원의 source로 대두되고 있는 오염수 등 에 적용되는 회수법들의 차이점 및 공통점에 대해 학습한다. 또한, 자원회수법 중 전극을 이용한 전기화학적 회수에 대해 이해하기 위하여 전기화학의 기초 지식을 습득하고 그 응용 분야에 대해 학습한다.전선 / 대학원
배터리와 같은 전기화학적 에너지 저장 장치는 이온 전송 물질(전해질), 전자 전송 물질(도전재 등), 그리고 둘 다 전송하는 물질(대부분의 활물질)로 이루어져 있다. 전기화학적으로 에너지를 저장하고 추출하기 위해서는 이온과 전자를 분리시켜 전송시키는 과정, 이를 중성종으로 결합하는 반응을 유도하는 과정, 표면에서 생성된 중성종을 확산시키는 과정 등을 거쳐야 한다. 이 과목에서는 이러한 전하 전송 및 전기화학 반응의 메커니즘에 대해 배움으로써 전기화학 셀을 속도론적 관점에서 이해하고자 한다.전선 / 학사
본 강좌는 에너지자원공학에 사용되는 여러 기술들 중 전기화학을 이용한 공정에 대한 이해를 목표로 한다. 따라서 전기, 전해액, 전해셀, 전극 등 전기화학 및 시스템의 기초 지식을 학습한 후, 전기화학반응을 이용한 대표적 자원개발 공정인 전해제련, 전해정련, 전기흡착 등에 대해 배운다. 또한, 자원개발 또는 자원처리 중 발생하는 오염수의 처리 및 오염수 내 유용자원 회수에 적용 가능한 축전탈이온 공정에 대해서도 배운다.전필 / 학사
본 교과에서는 지속가능 기술을 위한 전기화학의 기본 개념을 이해하는 것을 목적으로 한다. 전기화학적 전위, 전하이동 속도론, 물질 이동을 포함한 전기화학의 기초원리, 다양한 전기화학적 분석법 그리고 배터리, 연료전지, 태양전지 및 광전기화학 셀과 같이 전기화학이 응용되는 지속가능 기술을 소개하고자 한다.전선 / 대학원
최근 들어 이차 전지와 초고용량 커패시터와 같은 에너지 저장장치는 휴대폰, 노트북 컴퓨터와 같은 모바일 기기의 전원으로 보편화되었으며, 향후 하이브리드 전기자동차의 전원, 신재생 에너지 발전으로 얻은 전력의 저장장치 등으로 그 시장이 확대될 것으로 전망된다. 이차 전지의 성능은 일차적으로 전지를 구성하는 음극, 양극, 전해질, 분리막 소재의 성능에 의해 결정되며, 또한 전기화학 반응에 의해 전자 또는 이온이 전극/전해질, 분리막/전해질 계면을 통해 전달되므로 이들 계면 특성 또한 전지 성능을 결정하는 중요한 인자가 된다. 최근 들어 이들 전극 재료와 계면 특성의 향상을 위하여 나노 크기 전극 물질, 나노 코팅, 나노 크기로 조절된 전극 재료 및 계면, 분리막의 나노 복합화 등 나노기술이 접목되고 있다. 한편, 이차 전지와 초고용량 커패시터는 여러 요소를 조합하여 구성하므로, 시스템화 기술(설계, cell balancing 등) 또한 전지 성능 향상에 중요한 역할을 한다. 이차 전지의 시스템화 기술은 기존 알카라인 전지, 납축전지, Ni-Cd 및 Ni-metal hydride 이차 전지에 적용된 시스템화 기술을 바탕으로 발전해 오고 있고, 전력저장 장치로서 대용량 Na/S 이차 전지, redox flow cell 등도 상용화가 시도되고 있으므로 이들에 대한 소재, 시스템화 기술을 습득할 필요가 있다. 위에 제시한 필요성을 바탕으로 다음과 같은 내용의 강의가 진행된다. 1) 알카라인 전지, 납축전지, Ni-Cd 및 Ni-metal hydride 이차 전지의 구성 재료, 시스템 기술 2) 리튬 이차 전지와 초고용량 커패시터의 전극 및 전해질 소재, 계면 특성, 나노기술의 적용 3) 전지의 설계, cell balancing, 안전성 확보, 수명 향상 4) 대용량 Na/S 이차 전지, redox flow cell의 소재 및 시스템화 기술전선 / 학사
본 과목에서는 기존에 배운 유체역학, 열역학, 열전달 등에서의 지식을 확장하여, 높은 에너지를 가지는 시스템의 해석을 목표로 한다. 연소, 폭발, 레이저 조사 등에서와 같은 아주 빠르고, 상변화를 수반하는 시스템에서의 열 및 물질 전달 이론을 공부하여, 현실 속의 여러 고에너지 현상을 분석하는 안목을 기르고, 미래의 환경문제를 해결할 그린에너지 시스템도 다뤄질 것이다.전선 / 대학원
본 과목에서는 에너지분야에서 사용되고 있는 자원을 중심으로 1차자원 및 2차자원에서부터 유가금속을 회수하기 위한 선광, 제련, 및 리사이클링 공정을 학습한다. 에너지소재용 자원, 자원처리, 제련 및 리사이클링 상용공정을 소개하고 주요 공정의 원리에 대해 학습한다. 더 나아가 탄소중립 시대에 요구되는 친환경 금속회수를 위한 최신의 제련 및 리사이클링 기술을 소개하고 공정원리를 학습하여 저탄소·저에너지 공정에 대한 이해를 증진한다.전선 / 대학원
본 강의는 이차전지 시스템에 대한 전반적인 개론에서부터 이차전지 주요 에너지 소재인 1) 전극, 2) 분리막 (고분자전해질) 및 3) 전해액에 대한 기초 내용 및 심화 분석에 대해 다룬다. 특히 분석화학 분야 중 전기화학 및 분광분석법에 초점을 맞추어 각 소재 및 이차전지 시스템별 전기화학 분석 및 사후분석 방법에 대해 학습한 후 최근 게재된 논문들에 적용해보는 사례 학습을 진행한다.전선 / 학사
본 교과목은 미래 주요 산업들에서 수요 증가가 예상되는 광물 및 에너지 자원에 대해 강의하고, 해당 자원 내 유가금속 회수에 대한 기초 지식 및 각 회수 공법들에 대해 가르친다. 이를 위해, 자원의 회수 및 정제에 필수적인 물질전달 및 확산 현상을 이해하고, 다양한 회수 공정의 원리와 적용 사례를 다룬다. 강의는 전처리 및 분리/회수 기술을 중심으로 진행되며, 대표적인 습식 및 건식 공정을 포함한다. 학생들은 본 수업을 통해 에너지 자원의 순환과 지속가능한 활용을 위한 주요 회수 공정의 핵심 기술을 익히고, 자원 재활용 및 순환을 포함한 다양한 산업 현장에서 적용 가능한 실무 능력을 기른다.전선 / 대학원
이 과목은 핵분열 기반 원자력시스템 등 에너지시스템 공학 각 분야의 최신 연구동향과 관련된 다양한 주제를 다룬다.전선 / 대학원
본 과목은 이차전지 자원회수 및 순환경제 관련 다양한 전공과 자원순환과의 연계성을 학습하고, 자원순환이 현대사회에 미치는 영향을 고찰하는 것을 목표로 한다. 에너지저장장치의 자원순환 고려 시 요구되는 자원, 환경, 에너지, 재료, 화학, 경제, 정책 등이 자원회수 기술 개발 및 순환경제 구축 시 중요성, 관련 기초지식, 및 활용 사례를 학습한다. 이를 통해 학생들은 에너지용 핵심광물에 대한 자원회수 및 순환경제 전략 등 현대사회에서의 자원순환 필요성을 이해하고, 기술 및 정책의 융합을 위한 기초를 함양한다.전선 / 대학원
본 교과목은 에너지저장장치의 자원순환에 필요한 습식 및 건식법의 주요 이론과 원리를 먼저 학습한다. 이후 그룹별 실습을 통해 실제 적용 방법을 익혀 학습한 이론과 원리에 대한 이해를 향상시킨다. 실습은 침출, 이온흡착, 용매추출, 배소, 고온환원, 용융제련, 염화 및 황화, 용융염전해 등 습식 및 건식법에서 다루는 주요 기술을 중심으로 이루어진다. 강의와 실습의 유기적 연계를 통해 자원순환 공정의 이해도를 높이고 관련 기술을 이용한 친환경성 공정 설계 역량을 함양하는 것을 목표로 한다.전선 / 학사
에너지⦁자원 산업으로부터 배출되는 탄소를 저감하기 위해서는 탄소 포집, 활용, 저장(CCUS; Carbon Capture, Utilization, Storage) 기술의 역할이 매우 중요하다. 본 교과목에서는 CCUS 기술의 기초 원리에 대해 종합적으로 학습한다. 포집 및 활용 분야에서는 산업에서 배출되는 CO2의 포집 및 저감 기술, 포집한 CO2를 유용한 물질로 전환하는 기술에 대해 학습한다. 저장 분야에서는 CO2 주입과 저장의 전반적인 과정과 암석 및 유체 물성, CO2 저장 매커니즘, CO2 유동 특성, CO2 저장용량 평가, CO2 수송, 경제성 평가 등을 학습한다.전선 / 대학원
인류가 직면한 지구 온난화 및 환경 오염 문제를 해결하기 위하여 재생 에너지 소재 개발이 필수적이다. 본 과목은 이차전지, 태양전지, 연료전지, 열전소자 등과 같은 다양한 에너지 전환 및 저장에 활용되는 재료화학에 대한 이해도를 높이는 것을 목표로 한다. 에너지 소재 연구에 필수적인 고체화학이론, 재료열역학, 결정구조, 고체전달 특성을 가르친다. 이를 토대로, 이차전지, 연료전지, 연전소자, 태양전지와 같은 신재생 에너지 응용의 기본 원리를 가르친다.전선 / 대학원
대학원에서 전기화학을 이용한 연구를 수행하는 학생들을 대상으로 부식실험 방법, 임피던스측정법, 전지 및 연료 전지 같은 전기화학에 관련된 문제들을 집중적으로 다룬다.전선 / 대학원
음용수 및 각종 생물(의약, 식품, 등) 및 화학산업 (의류, 반도체 등)의 공정수 생산을 위한 물리 및 화학적 수처리 공정의 기본원리와 응용을 다룬다. 주요 내용으로 물리 및 화학적 수처리 공정의 핵심 공정인 응집, 화학침전, 흡착, 소독, 산화 환원 반응, 막공정 등이다. 이러한 물리 및 화학적 원리가 실제공정의 예측과 제어를 목적으로 한 모델구성에 어떻게 포함되는지 모델구성의 원리와 응용도 함께 다룬다.전선 / 대학원
본 교과목은 탄소(이산화탄소)의 포집, 활용, 저장(Carbon Capture, Utilization, Storage)에 대한 이론적 배경과 기술을 종합적으로 이해하는 것을 목표로 한다. 탄소가 대기 중으로 방출되는 것을 막는 포집 분야에서는 산업에서의 탄소배출 특성과 저감 및 포집 기술을 다룬다. 포집된 탄소를 변환하는 활용 분야에서는 포집된 탄소의 화학적 및 생물학적 변환의 촉매와 공정을 다룬다. 포집된 탄소를 지하 암석층에 주입하고 저장하는 저장 분야에서는 암석층 특성화, 이산화탄소 유동 특성, 탄소 저장 용량 평가에 대해 다룬다.전선 / 대학원
본 강의에서는 친환경 선박 전원 공급용 연료전지 시스템의 설계 및 모델링을 실습한다. 친환경 선박의 동력 부하 프로파일을 만족시킬 수 있도록 다양한 유형의 연료전지 시스템 또는 연료전지 하이브리드 시스템 구성안을 도출하고, 물질 및 에너지 밸런스를 해석하여 최적의 시스템 구성안과 용량을 도출하는 방법을 학습한다. 본 강의에서는 Aspen Plus를 사용하여 열역학, 열전달, 유체역학을 기반으로 연료전지 스택의 전기화학 모델, 연료 개질 시스템, 연료 공급 시스템, 공기 공급 시스템, 그리고 열관리 시스템 등을 모델링할 것이다. 스택의 전기화학 모델은 스택의 평형 전압과 전압손실(활성화, 오옴, 농도 손실)을 고려하여 실제로 가용할 수 있는 순출력을 계산할 수 있도록 개발할 것이다. 개발된 모델링을 활용하여 정립된 친환경 선박의 동력 부하 프로파일과 연계하여 시뮬레이션을 수행할 것이다. 본 강의를 학습하게 되면 친환경 선박 전원용 연료전지 시스템의 최적 설계를 도출할 수 있는 플랫폼을 개발할 수 있는 능력을 함양하게 된다.전선 / 대학원
재생에너지는 글로벌 에너지 수급 및 환경 문제를 극복하기 위해 매우 중요하고, 다양한 재생에너지 응용분야에 세라믹스가 폭넓게 활용되고 있다. 본 강좌에서는 청정에너지 자원과 이를 활용하고 저장하는 현대 기술에 대한 개요를 제공하고, 에너지 연구의 특성상 광화학, 반도체이론, 전기화학, 재료가공, 결정학 등을 다학문으로 다룬다. 보다 구체적으로는 밴드갭 이론, 광자-전자 변환 과정, 산화환원 반응 및 이온 수송을 포함하는 재생 가능 에너지 자원을 전기로 변환하고 전기를 저장하는 기본 원리를 검토하고, 과정에서 다루는 각 주제에 대해 비화석 에너지 기술의 구현 및 사용을 제한하는 기본 원칙 및 기술적 장벽과 관련된 문제가 논의된다. 또한, 특히 재료 측면에 중점을 둔 소자(Si, 유기 및 염료감응 태양전지, Li 배터리, 슈퍼커패시터, 연료전지)의 최근 연구개발 동향개발을 소개한다.전선 / 학사
본 강의에서는 수처리를 위한 산화/환원반응에 대한 원리와 응용에 관하여 다룬다. 미생물을 이용하여 수중 오염물질을 제거하고 에너지를 생산하는 기술들의 원리 및 응용에 관하여 학습한다. 아울러, 화학적 방법을 활용하여 수중 오염물질들을 분해하고 병원성 미생물을 불활성화하는 기술들을 학습한다. 본 강의는 화학생물공학이 어떻게 환경정화에 응용되고 환경공학의 발전에 이바지할 수 있는지에 대한 식견을 제공한다.